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作為汽車構造的三大件,變速箱在汽車上起到了至關重要的作用。它關系到發(fā)動機動力輸出是否平順,傳動效率的高低,同時,變速箱還會影響到車輛的駕駛樂趣以及舒適度,甚至還關乎到車輛的油耗水平。但是,你知道當今汽車所使用的變速箱都有哪幾種類別嗎?它們各自都有哪些優(yōu)缺點?
1886年卡爾本茨發(fā)明發(fā)明了第一輛汽車時,其實這款汽車當時并沒有變速箱,只有一個所謂的減速箱,因此,這輛車無法實現(xiàn)倒車,而且也沒有擋位。但僅僅過了三年之后,真正意義上的變速箱就問世了,法國標致發(fā)明了世界上首個兩擋手動變速箱,自此以后,變速箱正式問世。之后,亨利福特在1908年為福特T型車設計了世界上首臺兩速自動變速箱,從此以后,有了變速箱的加入,汽車工業(yè)革命飛速發(fā)展。
1、手動變速箱
在自動變速箱還沒有完全普及的年代,MT(Manual Transmission)手動變速箱是那時候最常見的一款變速箱類型。顧名思義,手動變速箱必須通過人體手動控制完成換擋,不同的齒輪組各自負責一個擋位。換擋時,駕駛員控制的擋桿會帶動變速箱的換擋撥叉,從而將相應的齒輪組組合完成。另外,手動變速箱屬于剛性連接,通過離合器發(fā)動機直接與變速箱完成連接,傳動過程中動力損失較小。
由于傳遞效率更高,所以手動變速箱的燃油經濟性要比自動擋更好,加上各個方面技術更為成熟,手動變速箱的制造成本和后期維護保養(yǎng)價格都相對要更低一些。不過,由于手動變速箱操作相對復雜,在換擋過程中需要同時控制離合器踏板、油門踏板、擋把以及方向盤,這些都需要一定時間經驗積累,對于新手來說不夠友好。加上城市道路越來越擁堵,手動變速箱的弊端逐步顯現(xiàn)出來。因此,手動變速箱的市場正在逐漸萎縮,目前只剩下一些低端車型以及部分性能車還在使用手動擋。
2、AMT電控機械式變速箱
AMT(Automated Mechanical Transmission)變速箱可以理解為半自動變速箱,在自動變速箱還沒有大面積推廣的時期,半自動變速箱也是一款被普遍應用的變速箱。它通過在液力變阻器后面安裝一直機械式換擋離合器,換擋離合器結合和起步操作過程實現(xiàn)了自動化,而換擋依舊為手動操作,但相比純手動變速箱,半自動變速箱的操作相對要簡單一些。不過,目前這種變速箱在乘用車領域已經很少被使用,只有在一些老車型上可以見到。
3、雙離合變速箱
提到DCT(Double Clutch Transmission)雙離合變速箱很多人都會想到大眾,其實大眾品牌并不是雙離合變速箱的開創(chuàng)者。早在1940年,法國人阿道夫·加爾奇(Adolphe Kégresse)就已經發(fā)明了雙離合變速箱,一直到上個世紀的80年代,才被保時捷廣泛使用起來。雙離合變速箱的設計是從手動擋改良而來的,在手動擋的基礎上又增加了一組換擋機構,分為奇數擋和偶數擋,兩個離合器分別用來控制兩組擋位。
之所以采用這樣的設計是因為可以實現(xiàn)預選擋,當變速箱此時在使用1擋工作時,2擋就已經提前做好了準備,齒輪已經嚙合,當電腦發(fā)出換擋指令時,變速箱可以迅速完成換擋,從而使得換擋速度更快。
由于雙離合變速箱的兩個離合器是相互配合運作的,可以避免在換擋過程中出現(xiàn)的動力中斷,整個換擋過程中的舒適性、油耗、排放,都要比手動擋有一定的提升。當然,由于雙離合變速箱的技術門檻比較低,價格也相對比較便宜一些,此類變速箱也是當今市面上中低端車型使用最多的一款變速箱。
而雙離合變速箱根據不同的冷卻方式又可以分為“干式”和“濕式”。其中,干式雙離合變速箱采用風冷方式散熱,散熱能力有限,所以這種變速箱并不適合于暴力加速,而且當遇到頻繁起步和等燈的情況下,變速箱也容易出現(xiàn)高溫故障,甚至燒蝕離合器片,導致車輛拋錨。
但濕式雙離合變速箱由于加入了油冷技術,所以變速箱的散熱性相對要高很多,即便是遇到堵車路段和暴力加速,變速箱也不會出現(xiàn)高溫狀態(tài),整個變速箱的質量穩(wěn)定相比干式雙離合變速箱故障率要低很多。
4、AT變速箱
雖然AT(Automatic Transmission)變速箱和雙離合變速箱都是利用齒輪傳遞動力,但在結構設計上,AT變速箱的開發(fā)理念則完全不同。AT變速箱又被稱為“液力自動變速箱”,它由液力變矩器、行星齒輪機構、電子控制系統(tǒng)、液壓控制系統(tǒng)等組成。
其中,液力變矩器就相當于手動變速箱上的離合器,內部由泵輪、渦輪、導輪三部分組成,借助于液體的高速運動來達到傳遞動力的目的。而且,由于各部件之間有液體存在,所以不容易出現(xiàn)過熱的情況,整體來說質量穩(wěn)定性相對更好。當然,由于液力變矩器的存在,AT變速箱并不屬于剛性連接,在傳遞動力過程中會有部分動力損失。不過,現(xiàn)在有些AT變速箱已經增加了單向鎖止的離合器,可以使動力傳遞更為直接,從而降低動力損耗。
作為最早使用的變速箱類型,AT變速箱目前已經非常先進了,從最早的4AT、5AT,到如今8AT、9AT、10AT都很常見。相比其它類型的自動變速箱,AT變速箱最大的優(yōu)勢在于可靠性高,并且換擋速度、平順性和傳動效率也都屬于不錯的水平,而且加上體積相對比較小,可以適用于不同的橫置和縱置發(fā)動機布局,深受消費者的認可。當然,產品越好,制造門檻、生產成本也就越高,這也是大部分國產車都不愿意使用AT變速箱的主要原因之一。
5、CVT變速箱
CVT(Continuously Variable Transmission)變速箱又被稱為電控無級變速器,從名字中就可以聽出,這種變速箱沒有擋位等級之分,它在設計上完全擺脫了齒輪結構,依靠錐輪和鋼帶完成動力傳遞。這種結構能夠連續(xù)改變傳動比,不管在任何速度下,都能夠保證車輛處于相對合適的轉速,燃油經濟性更好。按照結構不同,CVT變速箱可大致分為三類:
帶式CVT
這種CVT結構是我們最常見的一種CVT變速箱結構,它在設計上完全擺脫了齒輪結構,依靠錐輪和鋼帶完成動力傳遞。這種結構能夠連續(xù)改變傳動比,不管在任何速度下,都能夠保證車輛處于相對合適的轉速,燃油經濟性更好。
不過,這種CVT變速箱的缺點同樣明顯,因為CVT的傳動鋼帶或者鏈條是通過摩擦力來工作的,不像齒輪間的嚙合那樣穩(wěn)定可靠,所以一旦輸出扭矩過大,容易出現(xiàn)打滑的情況,導致動力傳遞中斷。而且,CVT變速箱可承受的動力上限也是比較小的,如果駕駛風格太過于激進,就會導致鋼帶對壓力缸造成不可挽救的拉傷,從而影響變速箱的平順性,掉落的零件可能還會被卷入鋼帶內,造成變速箱故障,甚至損壞。所以CVT變速箱一般多應用于一些動力不是太強的家用車上。
環(huán)形CVT
環(huán)形CVT是一種非常罕見的CVT結構,它由IVT變速機構由輸入盤(橫截面為弧槽)、動力滾子(半球形)和輸出盤(形狀同輸入盤)組合而成。變速箱在運轉時,動力滾子夾在輸入盤和輸出盤之間,在中心軸兩側呈對稱布置,同步工作,它們通過潤滑油與輸入輸出盤的圓弧表面接觸。通過改變滾子的角度可以改變滾子與輸入輸出盤的接觸半徑(類似CVT通過鋼帶/鋼鏈的接觸圓周力傳遞動力,IVT通過動力滾子的接觸圓周力傳遞動力)從而實現(xiàn)速比變化。
E-CVT
E-CVT雖然叫做CVT,但它和CVT變速箱一點關系沒有。E-CVT變速箱主要應用在混動車型上,它其實是一個動力分配系統(tǒng),官方稱其為“動力分配器”。因為它沒有傳統(tǒng)變速箱系統(tǒng)里面的離合器、液力變矩器以及齒輪軸等,故E-CVT也被稱為最不像變速箱的一款變速箱。而在結構設計上,E-CVT的結構要更加簡單,僅僅由兩個電機組合而成,內部結構類似于差速器的結構,故被稱為“E-CVT”。
6、序列式變速箱
除了以上這些變速箱之外,還有一種變速箱叫SMG(Sequential Manual Gearbox)序列式變速箱??赡芎芏嗯笥讯际鞘状温犝f它的名字,其實這并不奇怪,因為序列式變速箱極少在出廠的量產車中使用,大部分序列式變速箱都是通過后期改裝升級完成的。
序列式變速箱可以視為手動變速箱的加強版,但和手動變速箱不同的是,序列式變速箱只需要在起步和倒車時需要踩下離合器,其它時間都可以無需踩踏離合器,直接完成換擋。因為序列式變速箱取消了同步器,加上變速箱內的齒輪也都更換為直齒輪,齒縫間隙也更大,所以換擋的時候直接掛入擋位就可以,而且由于齒輪的強度更高,也不用擔心會有損壞。
由于齒縫變大,加上直齒的設計,所有序列式變速箱的工作噪聲更大,且運行品質也更加粗糙。但作為一款賽用變速箱,又有誰會關心這些問題呢,只要它強度高,耐抗造,換擋速度更好就OK了,其它任何東西都是次要的。
總結:
綜合來看,除了序列式變速箱為賽用變速箱之外,剩下的五種變速箱從結構和特性來看,還是AT變速箱更加出眾一些。當然,凡事都不可能有絕對性,在一些跑車和性能車上,雙離合變速箱的出鏡率也非常高,如:保時捷的PDK、寶馬的M DCT、邁凱輪的SSG等等都使用的是雙離合變速箱,性能同樣不容忽視。而至于CVT變速箱,雖然性能沒有另外兩種變速箱那么強,但憑借著順滑、省油等特性,在家用級車型中,出鏡率也非常高。
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發(fā)動機、變速箱、底盤是汽車的核心三大件,三者都有各自的作用以及地位。消費者在買車時,選擇發(fā)動機就會看發(fā)動機的參數,選擇底盤就看是獨立懸掛還是非獨立懸掛,不過在選擇變速箱時,遇到的問題就比較多了。目前市面上變速箱類型非常多, At變速箱、CVT變速箱、雙離合變速箱,彼此之間各有各的優(yōu)勢,各有各的缺點。
選用什么樣的變速箱,最重要的是根據自己的用車需求去選擇、今天,我們就來分析一下三種變速箱各自的優(yōu)缺點。
CVT變速箱
CVT變速箱是備受爭議的一種,它和雙離合變速箱、AT變速箱不同的是,它是采用鋼帶進行傳輸動力的,因此被人稱為無極變速箱。優(yōu)點就是沒有了那種頓挫感,可以讓我們的駕駛更加的平順、線性。
CVT變速箱的缺點也非常明顯,由于它是用鋼帶進行傳輸動力的,不像齒輪那樣穩(wěn)定。一旦車輛運行過程中,鋼帶出現(xiàn)打滑磨損的情況,汽車的動力也會受到大大影響。再者就是摩擦必定會產生熱量,CVT變速箱的鋼帶在工作過程中,放熱量的速度非???,嚴重的行車電腦也會提示過熱的情況。
雙離合變速箱
說白了,雙離合變速箱的名聲并不比CVT變速箱好很多,甚至有部分人聽到雙離合變速箱就非常唏噓。雙離合變速箱的頓挫感,是讓諸多車主最不能接受的。不過有一個問題大家至今沒有弄明白,有的汽車搭載的雙離合變速箱沒有頓挫感,而有的汽車搭載的雙離合變速箱。頓挫感卻非常明顯。
雙離合變速箱的缺點比較多,它對發(fā)動機扭矩誤差的容忍度非常低,對發(fā)動機的低扭距要求還很高。說簡單點,那就是如果變速箱和發(fā)動機不匹配,不管你怎么去進行調整,一款汽車都不會有好的駕駛感,要么就是感覺汽車非常肉,要么就是換擋的時候向前猛沖。
雙離合變速箱的優(yōu)勢也非常明顯,首先就是搭載雙離合變速箱的汽車都非常省油,燃油經濟著實不錯。其次就是雙離合變速箱的車型駕駛感非常強烈,對于那些喜歡操控感的車主來說,雙離合變速箱是一個不錯的選擇。另外就是搭載雙離合變速箱的車型,在價格方面比搭載AT變速箱的要便宜不少。
AT變速箱
相對于雙離合變速箱和CVT變速箱, AT變速箱的綜合實力比較強。首先就是它的平順性表現(xiàn)良好,其次就是使用起來非常穩(wěn)定,故障率非常低。雖然有個別搭載at變速箱的汽車平順性比較差,故障率比較高,但那也是極個別車輛,并不能因此否定at變速箱。
At變速箱和雙離合變速箱完全相反,它對發(fā)動機扭矩誤差容忍度比較大。而且車主駕駛at變速箱車型,可以明顯感覺到換擋的感覺,at變速箱車型駕駛感非常強烈。
AT變速箱并不是完美的,它的缺點很明顯,就是傳動效率比較低。主要是因為變速箱和發(fā)動機之間是采用軟連接的方式,也就是說,在起步的一瞬間,有一部分動力被吞噬掉,而且at變速箱汽車油耗較高,售價較高。
雙離合變速箱、AT變速箱、CVT變速箱,各有各的優(yōu)勢,各有各的缺點。明白了每一個變速箱的優(yōu)缺點,我們就可以根據自己的用車需求,去選擇一款適合自己的汽車。沒有任何一輛汽車是十全十美的,也沒有任何一個變速箱是十全十美的。
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眾所周知,自動變速箱有三種類型,分別是AT、CVT和DCT,但是我發(fā)現(xiàn)很多人對于這三種變速箱,都存在一定的誤解,比如說,有的人覺得雙離合就一定不如AT,低速肯定頓挫,CVT就一定會打滑,覺得AT才是最完美的變速箱,但是事實真的如此嗎?三種自動變速箱,其實各有優(yōu)勢,沒有哪種變速箱一定最好,只有最適合的說法。
AT變速箱:研發(fā)難度最高、結構最復雜的變速箱
優(yōu)點:成熟穩(wěn)定、可以承受的最大扭矩高,換擋相對比較平順、能夠兼顧一定的駕駛樂趣
缺點:結構復雜、研發(fā)難度最大、研發(fā)制造成本最高、傳動效率最低
很多老司機買車只認AT變速箱,覺得AT變速箱是最完美的,但是AT變速箱也有很多缺點,首先就是結構復雜,液力變矩器加行星齒輪的結構,難倒了很多廠商,目前全球能夠造出像樣的AT變速箱的,屈指可數。
復雜的結構,也帶來了別的問題,AT變速箱成本較高,是三種自動變速箱中最高的,傳動效率是三款自動變速箱中最低的(和CVT差不多,但是沒CVT省油)。
當然了,作為最早的自動變速箱,AT變速箱的優(yōu)點也很多:
比如說有液力變矩器的緩沖,換擋是相對比較平順的,但是這不代表著AT變速箱一定平順,寶馬3系的采埃孚8AT,凱美瑞搭載的愛信8AT,福特的8AT,都有比較明顯的低速頓挫。
另外,AT變速箱能夠承受的最大扭矩,目前是三款自動變速箱中最高的,因此高端車型一般都會使用AT變速箱。
最后,AT變速箱的液力變矩器有放大扭矩的作用,因此硬派越野車一般都選擇AT變速箱,搭載其他變速箱的都是“偽硬派越野車”。
雙離合變速箱:換擋速度最快的變速箱
優(yōu)點:傳遞效率最高、換擋速度最快、駕駛樂趣最強、成本較低
缺點:非常考驗廠家的調教優(yōu)化、可承受最大扭矩較低、穩(wěn)定性相對較差
雙離合變速箱最開始應用在賽車上,大眾第一個把它大規(guī)模應用在家用車上,雖然前期大眾的這款雙離合變速箱出現(xiàn)了很多問題,但是經過這么多年的優(yōu)化,雙離合變速箱已經不再那么可怕了,只是要選好品牌選好類型。奧迪、吉利、長城、大眾的濕式雙離合變速箱,都是比較靠譜的。請記得,要買濕式雙離合變速箱。
雙離合變速箱的優(yōu)點非常突出,潛力很高:
1、它換擋速度快,兩套輸入軸,另一套隨時準備接入。
2、傳動主要靠離合器片的摩擦,沒有液力變矩器,因此傳動效率更高。并且相對AT變速箱
3、它的研發(fā)難度和制造成本都要更低一些,對于車企來說,也是一個降本增效的手段。
不過,雙離合變速箱廣受吐槽的有這幾點缺點:
1、因為離合器片都是硬連接,并且兩套輸入軸,因此對于換擋邏輯的要求很高,在低速的時候,變速箱經常出現(xiàn)不知道該升擋還是降擋,出現(xiàn)頓挫的情況。
2、雙離合變速箱可以承受的最大扭矩偏低,只有像PDK那樣不計成本的雙離合變速箱,才能承受比較高的扭矩。
3、雙離合變速箱的穩(wěn)定性,要比AT變速箱稍差一點,特別是干式雙離合變速箱。
理解了雙離合變速箱的優(yōu)缺點,也就能明白為什么大眾要大規(guī)模使用雙離合變速箱,因為專利壁壘、研發(fā)難度、制造成本、傳動效率等等原因,大眾和眾多國產車企不約而同地選擇了雙離合變速箱。
CVT變速箱:最平順的變速箱
優(yōu)點:相對平順、研發(fā)制造成本較低、比較省油
缺點:缺乏駕駛樂趣、可以承受的最大扭矩較低
對于CVT變速箱,很多人的印象就是容易打滑,壽命短、故障率高等,但是CVT變速箱也分好壞,日產的CVT變速箱確實給很多人留下了穩(wěn)定性差的印象,但是本田和豐田的CVT變速箱都是比較耐用的。
CVT變速箱的優(yōu)點:
1、CVT變速箱的由于使用無極傳動,所以沒有動力中斷,相對來說要平順很多,但是也不是說所有的CVT變速箱都絕對平順,關鍵還要看和發(fā)動機的匹配,本田和豐田做的相對較好。
2、另外,CVT變速箱在ECU的控制下,能夠盡量讓發(fā)動機處在比較高效的工作區(qū)間,因此是比較省油的。
3、CVT變速箱的研發(fā)制造成本也相對比較低。
但是CVT變速箱的缺點也很明顯:
1、因為沒有換擋的段落感,所以缺少了一點駕駛樂趣,不過如今的CVT變速箱都會模擬擋位,因此也就彌補了這一點。
2、可以承受的最大扭矩較低,目前CVT變速箱可以承受的最高扭矩,也不過350牛米,因此大排量車型,不適合使用CVT變速箱。
3、CVT變速箱在起步和急加速的時候,因為CVT變速箱的保護措施,會出現(xiàn)動力傳遞不夠直接的情況,這不是很多人理解的打滑,但是確實不適合激烈駕駛。豐田的CVT變速箱為了彌補,加入了一組齒輪組,,這套齒輪在起步/低速階段會介入以傳遞動力,而到了中高速域,齒輪會將工作再次交給鋼帶,改善了CVT變速箱的動力響應性。
總的來說,三款自動變速箱,其實各有優(yōu)勢,市區(qū)行駛比較多,小排量車型,適合選擇CVT變速箱。高速國道比較多,適合選擇雙離合變速箱。AT變速箱總體比較均衡一點。怎么選,還是要看自己的用車需求,另外要看具體車型,還是那句話,硬件不能決定體驗,調教有時候比硬件更重要。
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